不锈钢薄壁管焊接方法

1、薄壁不锈钢管道焊接技术研究来源： ytbxw 编辑：日期：2007-11-30加入收藏 摘 要：介绍薄壁不锈钢管道焊接的技术、方法和焊接的工艺参数。 关键词：薄壁不锈钢管；焊接；管内充氩气；双面成型 薄壁不锈钢管输送的介质为生产原料或者产品。如果管道在安装过程中。管内焊缝有毛刺、凹坑、焊缝过高等缺陷，会导致产品或原料在管内积留造成腐烂变质，影响产品质量。所以对该种管道的焊缝成型要求特别高，要求双面成型，不允许咬边和未焊透焊缝高度Omm1mm，坑深度不超过03mm，尤其是管内焊缝必须成型均匀，光滑无毛刺，焊缝高度均匀OmmO3mm，针对此情况，对该工程薄壁不锈钢管道的焊接，反复研究、试验、总结焊

2、接技术数据，改良和提高焊接技术，保证了工程安装质量要求。 1、焊接设备选择 由于本工程不锈钢管壁薄1mm-2mm，焊接熔浅，焊缝要求双面成型，管口不被氧化等条件，选择直流钨极氩弧焊机(正接法)，焊机型号为AT一180。它具有以下特点：能满足本工程薄壁不锈钢管焊接的要求。 钨极因发热量小，不易过热，同样大小直径的钨极可以采用较大的电流，工件发热量大，生产率高，而且由于钨极为阴极，热电子发射力强，电弧稳定而集中。 氩气有效地隔绝周围空气，钨极不发生反应，钨极氩弧焊中电弧还有自动清除工件外表氧化的作用。 钨极电弧稳定，即在很小的焊接电流下仍可稳定燃烧一特别适用于薄壁管的焊接。 热源和填充焊丝可分别控

3、制，因而热输人易调节可进行各种位置的焊接，也是实现单面焊双面成型的理想方法。 由于填充焊丝不通过电弧，故不会产生飞溅，焊缝成形美观。2、焊接方法的选择 焊接方法的选择应根据被焊工件的材质和质量要求等情况来决定。该工程主要是薄壁小口径不锈钢管道，焊缝要球双面成型，光滑无毛刺，按这种情况，根据钨极氩弧焊机(AT-18O)的性能和其优点，选择管内充氩气手工钨极氩弧焊。选用的依据主要是氩气是惰性气体，在焊接中被焊金属和焊丝的合金元素不易被烧损，焊缝成型美观、光滑、无毛刺、质量好，同时还减少了清渣和酸纯化等工序，焊速快，工效高，能满足工程质量和工期要求。 3、焊接工艺要求 3.1 气体保护效果 氩弧焊的

4、保护气体氩气是柔性的，极易受到外界因素扰动而遭破坏，为得到良好的保护效果，应注意以下几个因素： 气体的流量 从理论上看，气体的流量越大，保护层抵抗空气影响能力愈强但是在实践中，我们发现，当气体流量过大时，保护层会产生不规则的流动，反而使空气卷入，降低保护效果，影响焊缝质量同时也浪费气体，所以在焊接时必须根据实际情况选择(见表1)。 管道壁厚mm焊接电流A焊接电压V氩气流量Lmin喷咀直径mm钨极伸长mm焊丝直径mm焊接层次240502021121081012530202181010810喷嘴直径 喷嘴直径与气体流量的大小成正比，喷嘴直径增大，气体流量同时增大。这时被保护区也必然增大，保护效果愈

5、好。但是喷嘴过大时，会防碍某些位置的焊接，或会防碍焊工视线，而影响焊接效果，影响质量。此外，氨气消耗量增大，会增加工程成本，故喷嘴直径应根据管道的厚薄程度来确定(见表1)。 喷嘴到工件的距离 一般认为，距离越远，保护教果越羞，反之则越好，但实践证明，喷嘴至工件之间的距离只能根据钨棒的伸出长度来确定，如钨棒伸出长度为2mm一3mm(我国常规)时，则喷嘴到工件的距离为2mm一3mm。但这样的伸出长度在该工程的薄壁不锈钢管道焊接中，是无法到达要求的。我们经试验采用钨极伸出长度为8mm一10mm，这时喷咀到工件的距离为l0mm一13mm，以薄壁小口径不锈钢管道，此法获得较窄的焊缝，且外表光滑，根部焊透

6、，也不出现凸凹现象，双面成型效果好。 焊接速度和外界气流 氩弧焊时，由于焊炬本身移动速度大而快，如遇到正气流侵袭，保护气体就可能偏离被保护融池，保护效果就会显著变差。尽量防止在室外操作，如确需在室外操作时应采用挡风装置，同时要注意控制一定的焊速。 管内充氢气保护 管内充氩气保护，在引弧前1O秒一20秒，启动开关送气阈，将管内的空气排除，并调节流量表所需的流量，对小管道可采用满充，对大口径管道采取局部充氩，以减少氩气用量(见图1)。32钨极直径 钨极直径根据管壁厚薄程度选择，管壁越厚所需电池越大，钨极直径要直应增大，反之则小。定的钨极直径具有一定的极限电流，如果焊接电流超过钨极可能承受的极限电流

7、，钨极就要强烈发热，甚至融化蒸发，引起弧不稳，焊缝夹钨。本工程选择钨极直径为。 33焊接电源种类与极性 钨极氩弧焊电源分交、直流两种，极性分正接法和反接法两种。选择时，主要取决于被焊工件的材质。对该工程不锈钢的焊接应选择直流电源，正接法(工件正接)。所以阴极斑点在钨极上比较稳定，电子发射力强，电弧稳定，可采用较大的许可电流，而钨极烧损少，焊接质量有保证。34焊接标准的选择 焊接标准是否合理直接影响焊接质量，由以上凡点理论分析及该厂薄壁不锈钢管道焊接的实际经验及数据，将其选择的焊接标准列于表1。 35焊接引弧夏熄弧 提前lO秒20秒启动开关充氩气，以排除管内的空气，并调节流量计到所需的气流量，然

8、后方可引弧进行焊接。在管道焊接时，焊把的角度根据焊接位置的不同而作相应的改变，该厂的薄壁不锈钢管道焊接，除了钨极伸出长度与我国一般规定不同外，焊把角度的变化和操作方法也有所不同，如对管件进行点焊固定一般不加填充金属，由工件自熔，一般先点两点各为20度，第三点是仰焊处为弧点(360.C)起弧时焊把与工件的角度为90度根据被焊接管道的大小逐步改变角度。操作时则以食、母指夹往焊把，其余三指扶住管，沿着管壁自下而上顺园周方向移动。这种方法的好处是夹焊把之手可借管来稳定，持续操作不发抖，焊把和工件保持的距离相对稳定，电弧不发生长短变化，可获得较理想的焊接接头。此外，在焊接过程中，焊把不能横向摆动，在每焊

9、道或转角需熄弧时，关闭开关后不能立即抬起焊把，应停留5秒lO秒，待弧坑冷却到一定温度后才能抬起焊把。否则该处会发黑，焊缝外表会氧化。 4管及管件法兰焊接 管对接：管组对时，内壁内齐，对口间隙Omm，如图2所示。为保证组对尺寸，防止焊接变形和错位，影响焊接的正常进行和焊缝成形大都进行了定位焊定位焊点的间距根据被焊材料的牌号、厚度、接头型式而定。不锈锕由于比低碳钢的线膨胀系数大，焊接变形大，故点焊应小。对较薄的易变形的焊件，间距也应小，对钢性较大和裂纹倾向大的焊件，为防止焊点开裂，应采用长焊点，并缩短定位焊点尺寸。 定位焊应保证完全焊透和连接可靠，焊点应低平，并不宜过长、过宽、过高，以免影响焊接正

10、常进行和焊缝成型，为防止定位焊点氧化，点焊时应使氩气在点焊处停留到焊点凝固不受氧化为止。如发现点焊开裂，应及时处理，防止缺陷留在焊缝内，影响焊接质量。 焊接时，由于不锈钢和氧的亲和力很大，管内侧必须充氢气保护，以保证内壁成型焊缝不受氧化。并防止熔焊金属过烧产生焊接缺陷对管径小的管道，可采用整管充氩，这种充氩方法比较简单。但随着管线长度增加，氩气浪费较大，一般情况下，采用分段组装焊接，少量的中间焊口用可溶纸把所焊管口两侧堵住(距焊口2OOmm300mm)，在水压试验时，可溶纸自行溶化。 厚薄管对接。厚度不等的不锈钢管对接，出现在设备管头壁厚，配装的管道壁簿，该厂的管道大部分2mm，部分设备舶管道

11、5mm6mm厚，管壁厚度差3mm4mm厚，无法按规定的要求处理，如不处理会出现未焊透，焊瘤或无法焊接等问题，主要原因是焊接时薄壁管已熔化，而厚壁仍未到达熔点温度。为防止问题的出现，必须将厚壁管磨成45度坡口，薄管加成20度坡口，这样，焊后就完全能满足质量要求见图3。 三叉管的焊接：三叉管焊口焊接的关键：下料要准确；装配要合理；坡口要台理加工；否则就不能满足要求。下料时，开孔的孔径应与连接管的内径相等，然后开坡口，连接管同样必须做坡口加工(见图4)。加工后进行装配点焊时，应由技术较好的焊工进行，每焊一个三叉口的l4，有四次角度变化，每次送丝速度都不同，在二管夹角为90度。处为关键部位，这里的焊速

12、应较慢才能焊透，然后相应加快焊速，把与工件夹角保持758O度之问。焊后内部光滑平整，符舍质量要求。 法兰翻边焊接：均采用活套法兰形式连接，翻边与管子焊接，焊接时，点焊两点180度，找出翻边与管道同心后，方可点焊其他固定点。焊接的具体方法与管子焊接相同。 5、焊后的外表处理 不锈钢管焊接后，焊缝及焊缝周围有氧化及焊斑，需要进行处理。使用不锈钢刷或其它不锈钢工具，将焊接处的焊屑除去刷净，然后采用以下方法将焊缝或焊缝周围的斑溃除去。仔细地清踪焊缝逢围的焊屑，然后用刷子涂上除斑剂，除斑剂配比方下： 酸洗液配比：盐酸(比重119)20ml、水100ml、硝酸(比重142)3Oml钝化液配比：硝酸(比重142)5%、重铭酸钾2，其